8

Лабораторна робота № 3 Оформлення результатів обчислень

1 Мета роботи

Навчитися будувати дво- та тривимірні графіки, що подають результати обчислень або експериментальних досліджень.

2 Завдання на лабораторну роботу

2.1 Ознайомитись зі змістом пункту 3 методичних вказівок.

2.2 Відповідно до індивідуального завдання побудувати графіки(див. додаток до лабораторної роботи).

2.3 Скласти звіт, відповісти на контрольні питання.

3 Основні теоретичні відомості

3.1 Побудова двомірних графіків

Значною перевагою пакета МATLAB є можливість легкого виводу результатів розрахунків у вигляді графіків на екран.

Найпростішою формою подання інформації в графічному вигляді є створення двовимірного графіка. Для побудови таких графіків у середовищі пакета передбачені функції, що наведені в таблиці 3.1.

Активація деяких описаних в табл. 3.1 функцій є подібною до виклику функції р1оt, яку розглянемо детальніше (інші функції розглянуті у пункті 3.2).

Функція р1оt має різні форми запису залежно від вхідних аргументів. Якщо у є вектором, р1оt (у) виконує побудову графіка залежності значення елемента вектора від його порядкового номера. Якщо визначені два вектори як аргументи функції, тоді р1оt (х,у) будує графік залежності у=f (х).

У випадку декількох пар векторів х-у за допомогою команди р1оt можна на одному графіку вивести декілька залежностей, причому МATLAB автоматично виведе залежності різними кольорами, згідно з визначеним за замовчуванням списком кольорів. Структура команди буде такою:

р1оt (х1, у1, х2, у2, х3, у3).

Для виводу графіків користувач може задавати колір залежності, тип лінії та маркери за допомогою структури команди

р1оt (x, y, ‘color_style_marker’)

color_style_marker є 1-, 2-, або 3-значна змінна символьного типу, створена зі знаків, що ідентифікують колір, тип лінії та маркер.

Таблиця 3.1 - Основні команди побудови двовимірних графиків

Команди	Призначення
р1оt	побудова графіка в декартові системі координат
loglog	побудова графіка в логарифмічних осях
semilogx	побудова графіка з логарифмічною віссю абсцис
semilogy	побудова графіка з логарифмічною віссю ординат
polar	побудова графіка в полярній системі координат
plotyy	забезпечує вивід осей як ліворуч, так і праворуч вікна графіка
subplot	розташування у одному графічному вікні декількох графіків
axis	зміна масштабу побудови на вісі x та y
text	розташування підпису у заданому місці графічного вікна
title	показ назви графіку
xlabel	визначення назви горизонтальної вісі
ylabel	визначення назви вертикальної вісі
grid on(off)	нанесення (відміна нанесення) вимірювальної сітки

Таблиця 3.2 - Опис типів ліній

Маркер	Тип лінії
	неперервна
 	штрихова
	пунктирна
.	штрих пунктирна
none	не проводити лінії

Таблиця 3.3 - Опис кольорів ліній

Маркер	Кольор лінії
c	cyan(голубий)
m	margenta(бузковий)
y	yellow(жовтий)
r	red(червоний)
g	green(зелений)
b	blue(синій)
w	white(білий)
k	black(чорний)

Знаки найбільш вживаних маркерів ' + ', ' о ', ' * ' та ' х '.

Наприклад, команда

рlot (х, у, 'у:+' )

Виведе залежність у(х) жовтою (у) пунктирною лінією (:), на якій кожна пара даних буде відмічена маркером (+). У випадку, якщо визначено тип маркера, але не визначено стиль лінії, на екран будуть виведені тільки точки залежності, задані у вхідних векторах.

Функція рlot автоматично відкриває нове вікно виводу графіків, якщо до цього воно ще не було відкрите. Якщо вікно виводу графіків вже було відкрите, то функція рlot використовує його як задане. Для відкриття нового вікна для виводу необхідно виконати команду

figure

Для задання поточного вікна виводу серед відкритих графічних вікон необхідно набрати команду

figure(n),

де n - номер вікна.

Для виводу нових залежностей у створеному вікні графіка необхідно виконати команду

hold on

і тоді задати команду виводу нової залежності. При цьому МАТLAB не знищить створений вже графік, а тільки, якщо це необхідно, змінить параметри осей.

Окрім цього, є другий засоб побудови графіків у різних системах відліку.

Так, пакет дозволяє здійснювати поділ вікна виводу графіків на чотири або два вікна. Такий поділ з одночасним вибором активного вікна здійснюється за допомогою команди

subplot (vha),

в якій v та h дорівнюють 1 або 2 і задають відповідно поділ екрана по вертикалі та по горизонталі, а параметр а визначає номер активного вікна. При виборі v = h = 2 існує чотири вікна. Наприклад, команда

subplot (211), plot (x)

виведе графік зміни х, у у верхній половині екрана.

Якщо аргументом функції plot є комплексна змінна, уявна частина числа ігнорується за винятком випадку, коли plot має один комплексний аргумент. Для цього випадку команда

plot (z),

де z є вектором чи матрицею комплексних чисел, еквівалентна команді:

plot (real (z), imag (z)) .

УВАГА! Зауваження 1. Наприклад необхідно побудувати графіки наступних функцій перші дві функції будуть побудовані, а третя ні, тому що при обчислені цієї функції,якщо х задані у вигляді масивів не можна використовувати оператор матричного розподілу ‘/’. Щоб одержати графік, необхідно обчислювати відношення sin(x)/х за допомогою оператора заелементного розподілу масивів ‘./’.